JPH03128757A - 地面効果翼機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は船舶釦よび航空機の中間的機能を有し、水面上
または地面上を滑走する地面効果翼機に関する。

〔従来の技術〕

従来の地面効果翼機の代表的なものを第４図に示す。

地面効果翼機は一般に知られているように。

水面もしくは地面などに近接して飛行させ、近接するこ
とによる翼下面側の気流の地面効果により圧力を上昇さ
せる状況となし、揚力を増加させようとするものである
。

第４図に示すように従来の地面効果翼機は全体形状は航
空機に近い形状をしてふ・す１本体５１は胴体として、
翼５２は主翼として構成されており９通常の水平尾翼５
５垂直尾翼５６を有している。

地面効果を高めるため本体５１に対して翼５２はリピシ
ュ翼を採用し、翼端にフロート５３゜Ｖ形方向安定板５
４を装備し、その面積を通常の航空機に比べ大きくして
いる。

このことから一般的には浮上可能速度がセスナ機で約１
００　ｋｍ／ｈｒといわれているのに対し本機は５０〜
６０　Ｗｈｒまで近づけることができる〔発明が解決し
ようとする課題〕 上記従来の地面効果翼機には解決すべき次Ｃ課題があっ
た。

即ち、従来のこの種の地面効果翼機はバンクするとフロ
ート５３が接永し旋回し難い、また横安定が不安定であ
るという不具合がある。

さらに地面効果翼機の地面効果そのものは地面とのクリ
アランスが１／１０　Ｘコード長（翼弦〉程度であり、
たとえば水面上を滑走するとき。

左右の翼に変則的に波を受ければバランスを崩す可能性
が非常に高い。

特に翼５２の両端に設けられたフロート５３の水波抗力
および衝撃などが機体の浮上１着水に影響を与えるとい
う問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題の解決手段として、翼形状をなした本
体と、同本体の左右両端にほゞ垂直に設けられ１本体下
方より外方へ流出する空気を阻む端板と、同端板に設け
られた端板フロートと、上記本体中央下部に設けられた
フロートと、上記フロートに設けられた運転席と、上記
本体後部に設けられた垂直尾翼及び水平尾翼と。

上記本体と水面ないしは地面等の平坦面との間に形成さ
れる地面効果を利用して機体を浮揚推進させる推進手段
とを具備してなることを特徴とする地面効果翼機を提供
しようとするものである。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されるので次の作用を有する
。

即ち、翼形状をなす本体下方の空気流が中央のフロート
と端板により左右に分割された２つの流れを形成してい
る状態下で、浮上後の機体の右旋回時には右舷側が水面
に接近し、左舷側が水面から高くなるというバンク現象
に対して地面効果は水面からの高さの差に応じて効果を
発揮するので右舷側には左舷側よりも大きな揚力が働く
ためバンク現象に対して復元力となるから横すべり状態
での旋回となり端板が水面に接水するおそれを緩和する
。左旋回時の作用については上記と対称である。横安定
については右下り（左上り）に対しては右舷側に地面効
果により復元力が働き、水平安定化を計る方向に修正し
水平状態に戻ろうとする。左下りに対しては上記と対称
となる。

また端板に端板フロートを取付けることにより、静止状
態では端板フロートは水面下に没していないので、水中
抗力として作用しないが左右のゆれに対してはゆれ角（
傾き角）に応じてすなわち右舷側に傾いた場合、右舷側
の端板フロートが傾きに応じて没水するのでこの没水量
がフロートの浮力として作用し、右舷側を持ち上げ、傾
き角を修正する。端板の高さは離水時の揚力係数を補間
するように決定される。

通常状態で端板のフロートが没水していないことは水中
抗力を軽減するのに役゛立っている。

また、左右変則的な着水に対しては、端板フロートの没
水量に応じて浮力が発生するため復元力が発生し９機体
は水平な安定状態に戻ろうとする。

なお１本体は全体が翼形状をなしているので。

推進手段によって推進すると、翼形による揚力と、端板
と本体とによって本体下方に充満する空気力とによって
機体が浮揚推進する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明する。

これらの図にふ・いて、先ず全体構成を概述すると、１
は全体が翼形状をなす本体であり、主翼を形成している
。この本体１は中央部に運転席４．根底にはフロート３
９両端には本体ｌの下方の空気を外方に逃さないための
端板２．後部には推進用エンジン５．プロペラ６、およ
び垂直尾翼７．水平尾翼８．などを装備している。

次に実施例の詳細を説明する。

本体１は浮上のための揚力をかせぐ一枚の翼形状をして
ち・り離水速度と艇の重量と揚力係数などから、その形
状ち・よび面積は決定される。

本体１の翼形状を形成している部分の主な材質は軽量か
つ防水加工を施したカーボンＦＲＰを使ってふ・りその
成形は一体型（モノコック型）となっている。

２は本体１を形成する主翼の両端から水面または地面に
垂れ下がった端板である。本体１と同様の材質で本体１
と一体型で成形されている。

この端板２は航走時に本体１の前面から主翼の下面に流
入する空気を側面に逃がさないように設けたものであり
、これにより空気流は主翼の後部より流出する。端板２
の下面は後述する前部ステップ１１と後部ステップ１２
を結ぶ直線に合致させて（あるいは若干、上側に設定し
て）地面効果を最大に活用する。また水中抗力を増加さ
せないため、下側にははみ出さないようにする。なフ・
、端板２は厚板部２ａｈよび薄板部２ｂにより構成され
ている。

３は本体１の機底に設けられたフロートであり２本体１
の総重量に見合う浮力を有する浮体である。フロート３
の総容積は本体１の総重量の約３倍の浮体として計画す
ることが望ましい。

フロート３の前部は通常の舟艇等の船首と同様なチャイ
ン形状とし、底面は摩擦抵抗、造波抵抗などの水中抗力
を最少とする形状とする。本体１の離水後の着水はフロ
ート３を形成する前部ステップ１１釦よび後部ステップ
１２が別々に接水し、水面との衝撃を緩和している。フ
ロート３の材質は軽量化を計るために発泡スチロールの
表面をカーボンＦＲＰで強化したものである。又、フロ
ート３はキャビン２２と一体ｍを形成してもよい。

４は本体１の中央部に設けられた運転席である。運転席
４は本体１にキャビン２２を設けるか１本体１とフロー
ト３とでキャビン２２を一体型に形成して設けである。

運転席４は運転者用の座席１６．エンジン起動停止スイ
ンチ、エンジン回転計、対気速度計。

水温計などから成る。その他、計器パネル１７゜エンジ
ンスロットルレバー１８．エレベータコントロールステ
ィック１９．ラダー釦よび水中舵コントロール用のペダ
ル２０などが装備されている。

５は本体１の後部に取付けられた推進用エンジンである
。この推進用エンジン５はエンジン架台を介して本体１
に取付もれてふ・り本体１の推進源である。特に呼び出
さないドラビイングシャフトによりプーリーを介してプ
ロペラ６を駆動する。この推進用エンジン５は機体の重
心を低く設定するために倒立して装備しである。

６はプーリーを介して推進用エンジン５により駆動され
るプロペラであり推力を発生してい。

る。プロペラ６は４枚羽根の可変ピッチプロペラである
。プロペラピッチはエンジン馬力と合致するよう調整す
る。プロペラ６により生ずる反トルクはエレベータ１５
の左右の面積に差をつけるか平衡時の迎え角にオフセッ
トを与えて調整する。バランスウェイトで調整するのは
総重量が増加するので好ましいことではない。

７は本体１の後部に設けられた垂直尾翼である。垂直尾
翼７は固定部と可動部からなる。固定部は本体１の後部
に両側各１枚取付けである。

可動部は本体１の後部の中央部に１枚設けられラダー１
３をなしている。垂直尾翼７の固定部は艇体の直進性の
安定を計るものであり、また旋回時の抵抗を軽減するた
めには固定部の尾翼枠の少なくともＶ４〜１．′３を切
欠いて適正に面積を調整するため切欠部２３を設け、残
部をダクロンなどの布又は板材で固定部の尾翼面積とす
る。

切欠部２３がに以下であると横風の影響を大きく受ける
と共に旋回時の抵抗が太きくなる。又切欠部２３が１．
／１以上であると艇体の直進性が不安定となる。

可動部のラダー１３は水中舵９と連動して旋回時に舵と
して作用する。垂直尾翼７はアルミパイプの枠組みにダ
クロン々どの布を編み軽量化を計る。

８は本体１の後部に設けられた水平尾翼である。水平尾
翼８はスタビライザー１４とエレベータ１５とから構成
されている。水平尾翼８の構造は垂直尾翼７と同様の材
質、加工形式よりなっている。スタビライザー１４は半
固定方式で迎え角がプリセットできる構造である。機体
の縦安定はこのスタビライザー１４の迎え角のプリセッ
トとエレベータ１５の操作で行う。

例えばスタビライザー１４の迎え角はプロペラ６の中心
高さを基準として上下に各１０〜１５度の半固定として
、最小調整角は１５〜３．０度とする。すなわち１０〜
２０個のポイント穴を有する迎え角調整定規を垂直尾翼
７の固定部尾翼枠に設けられている。

エレベータ１５の迎え角は、上下に各１５〜２０度の調
整が出来る構造となっている。

このようにスタビライザー１４とエレベータ１５の迎え
角を個々に調整可能としている。

前記迎え角は実験の結果得られた好ましい角度で迎え角
が大きすぎると艇体が航走する場合急激な変動をきたし
機首の上げ下げが大きくなり不具合である。

又迎え角が小さすぎると艇体の変動がゆるやかで艇体の
制御がむづかしいと共に助走区間が長くなる。

９はフロート３の後方１本体１の艇底に取付られている
水中能である。水中能９は運転席４のラダーおよび水中
能コントロール用のペダル２０によりブシュプルワイヤ
を介してラダー１３と連動して作動する。水中能９は本
体１のトリム角に対応して支持棒に沿って上下が調整で
きる。離水時の水中抗力を最少にするように浮上時は水
中能９が接水しないように静水時の水中能９の没水深さ
を調整する。水中能９の材質はアルミ材である。

１０は端板２に取付けられた端板フロートである。端板
フロート１０は本体工の静水時の縦安定、および横安定
を増強するためのものである。即ち、端板フロート１０
の没水量に応じて浮力が生じこれが復元力となり１９元
の安定状態に戻そうとするのである。水面上を右旋回す
る場合を説明すると１本体１は右舷に傾き右舷側の端板
フロート１０が没水し、その没水量に応じて浮力が生じ
、復元力となり、右舷を元に戻そうとする。これが横安
定の増強となる。縦安定についても同様である。端板フ
ロート１０の材質はフロート３と同様である。端板２に
端板フロート１０を取付ける高さは静水吃水線より上面
とし、約１０〜２０％上側に取付けることが望ましい。

これにより水面上の航走時の端板フロート１０による水
中抗力を軽減できる。

１１はフロート３の中央部に設けられた前部ステップで
ある。本体１が接水状態から離水に至るまでの水切りを
容易にして水中抗力を軽減している。前部ステップ１工
は本体工の重心を支えるように計画し、前部ステップ１
１の切込みはフロート３幅の１０９６以下が望ましい。

例えばフロート３幅が８００％であればステップの切込
みは８０％以下が望ましい。

１２はフロート３の後部の切落し即ち、後部ステップで
ある。前部ステップ１１と後部ステップ１２を結ぶ直線
が浮上時の水面との接水線となり１本体１の主翼の基準
線をなす角度が本体１の離水時の迎え角となる。後部ス
テップ１２と水中能９は３００％以上離すのが望ましい
が間隔が少ないときは後部ステップ１２の中央部に水流
通となるトンネル状の切欠きを設ける。

１３は垂直尾翼７を構成するラダーである。

ラダー１３は水中能９と連動して作動する。本・体１の
旋回は水面上の航走時は水中能９が主たる作用を果し、
速度が上昇してプロペラ後流が活発になるか、または本
体１が浮上し吃水が浅くなり水中能９の効きか弱くなる
とラダー１３が主たる作用を果すよう構成されている。

１４は水平尾翼８を構成するスタビライザーである。垂
直尾翼７の上部に水平にかつ、エレベータ１５の前部に
取付けられて釦りプロペラ６の後流をＰ　Ａ　Ｒ（Ｐｏ
ｗｅｒ　Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒａｒｒｗｉｎｇ　）と
して有効活用するためにスタビライザー１４の高さはプ
ロペラ６の中心高さにほぼ合致させることが望ましい。

スタビライザー１４の前縁部とプロペラ６０間隔はプロ
ペラ６の取外し、保守性などから約１００％が望ましい
。離れすぎるとＰＡＲ効来が弱くなる。スタビライザー
１４の迎え角はプリセットができるので航走状態をみな
がら縦方向が安定になるよう調整する。

１５は水平尾翼８を構成するエレベータである。エレベ
ータ１５は左右釜１枚で構成されてふ・り本体１の機首
上げ９機首下げふ・よび旋回時のエルロン操作に使用す
る。本体１の縦安定をスタビライザー１４で調整しｆｃ
アとエレベータ１５をダウン操作すると機首下げと九り
、アップ操作すると機首上げどなる。エレベータ１５を
右側をアップ操作、左側をダウン操作するとエルロン操
作となる。右側をダウン操作、左側をアンプ操作は同様
にエルロン操作となる。フロベラ６０反トルクを軽減す
るためにエレベータ１５の右左の面積を変えたり、平衡
状態の取付は角にオフセットをもたせたりする。

１６は運転者の座席である。座席１６は前後に約１００
％移動できる構造で１重心位置を微調整したり運転者の
姿勢に合せるためのものである。

１７は本体１を操縦するためのエンジン起動停止スイッ
チ、エンジン回転計、対気速度計および水温計などから
なる計器パネルである。

１８は運転席４の左舷に設けられたエンジンコントロー
ル用のスロットルレバーである。スロットルレバー１８
は図示しないブシュプルワイヤでキャブレータのパルプ
に接続されてお・リスロットルレバー１８の操作により
キャブレータのパルプの開度を調整しエンジン回転計を
監視しながら、規定のエンジン回転数に設定する。

１９は運転席４の座席１６の中央部に設けられたエレベ
ータコントロール用のスティックレバーである。スティ
ックレバー１９を手前に引くとエレベータアンプ操作と
なり９本体ｌの機首上げが可能となりスティックレバー
１９を前方に押すとエレベータダウン操作となり機首下
げが可能となる。スティックレバー１９を左右に操作す
るとエレベータ１５はエルロン操作となる。

２０は運転席４の前方にあるラダー１３お・よび水中能
コントロール用のペダルである。ペダル２０は右足用、
左足用のペダル各１個が連結されて釦り、左旋回時は右
足ペダルを踏み込むと左足ペダルは手前側に作動しラダ
ー１３と水中能９が連動する。右旋回時は左足ペダルを
踏み込むと同様に作動する。

２１は端板２を補強するための端板支持棒である。端板
支持棒２１は横風、横波をはじめ旋回時に受ける端板２
の応力に対応するものである。端板支持棒２１は空気抵
抗が最小となる形状が望ましい。

次に本実施例の運転方法の一例を以下に項分けして説明
する。

（Ｌ）着水前に以下の項目を確認する。

１−１　プロペラ６の推力が規定値であることを確認す
る。

１−２　重心位置が前部ステップ１１の近傍であること
を確認する。重心位置は主翼の空力中心より１００〜２
００％前方にあることが望ましい。

１−３　各操作系の機器が正常に作動することを確認す
る。

１−４　主翼の迎え角が規定の角度（例えば６度）であ
ることを確認する。

１−５　スタビライザー１４の迎え角が規定の角度（例
えば４度）であることを確認する。

（２）着水テストにて以下の項目を確認する。

２−１　本体１のトリム角（例えば３度〉が規定値であ
ることを確認する。座席１６を前後に移動し、微調整を
行う。

２−２　端板フロート１０が接水していないことを確認
する。

２−３　本体１の最後部が水面より約１００％離れてい
ることを確認する。

２−４　運転者が運転席４に搭乗し２本体１の前後、左
右の復元力を確認する。

端板フロー）１０が十分機能していることを確認する。

（３）エンジンを起動し、アイドリンク回転数を目安と
する低速で以下の項目を確認する。

３−１　直進航走の横安定を確認する。

３−２　旋回半径を確認する。右旋回、左旋回を行いラ
ダー１３および水中舵９の機能を確認し、併せて横安定
を確認する。

３−３　航走でのエレベータ１５のアップ、ダウン機能
およびエルロン機能を確認する。

エレベータ１５の操作を行い１機首上げ。

機首下げの感触を把握する。

以上の確認作業で微調整が終了すると、エレベータ１５
を保持して順次速度を上昇させてノ・ンブ、接水、離水
、滑空に到ることが望ましい。

水面航走時エレベータアップにより機首上げを行い、ト
リム角を十分取り離水を早めることもできる。滑空時、
エレベータダウンにより機首下げを行い離水高さを保持
することもできる。

滑空状態から速度を減速すると本体１は静かに着水し、
水面航走を続ける。運転終了時はエンジンを停止する。

以上の通り１本実施例によれば翼形状をなす本体の左右
両端に、端板を付設し１本体下の外方への空気の流出を
阻むので機体のバンクに対して傾いた側の地面効果が一
層高まり、傾いた側の復元力が増大してその側の端板、
端フロート等が接水する不具合を生じさせないという利
点がある。

また、端板に端板フロートを設けるので、たとえば横揺
れ等によって機体が傾くと、相応して端板フロートが深
く水没し、応分の強い復元力を発揮するため、直ちに傾
きは修正され、横安定性が向上するという利点もある。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されるので次の効果を有する
。

即ち２本体は地面効果を利用して水面から浮上してから
滑空に入るので滑空時の水中抗力はなく、空中的抗力だ
けになるので比較的小さなパワーで運行が可能となる。

即ち、従来の地面効果翼機に比べて安全迅速にラムウィ
ング滑走に到達できる。また、旋回時、バンクした側の
端板等が接水する不具合がなくなるので、旋回の容易性
、滑空時の安定性が増し、有用度の高い地面効果翼機が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例としての地面効果翼
機を示すもので、第１図はその模式的正面図、第２図は
その模式的側面図、第３図はその模式的平面図、第４図
は従来の地面効果翼機の斜視図である。 １・・・本体、２・・・端板、３・・・フロート、４・
・・運転席、５・・・推進用エンジン、６・・・プロペ
ラ、７・・・垂直尾翼、８・・・水平尾翼、９・・・水
中舵、１０・・・端板フロート、１１・・・前部ステッ
プ、１２・・・後部ステップ、１３・・・ラダー、１４
・・・スタビライザー、１５・・・エレベータ、１６・
・・座ｇ、１７・・・計器パネル、１８・・・スロット
ルレバー、１９・・・スティックレバー、２０・・・ペ
ダル、２１・・・端板支持棒、２２・・・キャビン、２
３・・・切欠部。 イ℃こ人　石　川 苛 第１図 第２図 第３図 δ、１４スタビうイサ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 翼形状をなした本体と、同本体の左右両端にほゞ垂直に
   設けられ本体下方より外方へ流出する空気を阻む端板と
   、同端板に設けられた端板フロートと、上記本体中央下
   部に設けられたフロートと、上記フロートに設けられた
   運転席と、上記本体後部に設けられた垂直尾翼及び水平
   尾翼と、上記本体と水面ないしは地面等の平坦面との間
   に形成される地面効果を利用して機体を浮揚推進させる
   推進手段とを具備してなることを特徴とする地面効果翼
   機。